Robustness of topological magnons in disordered arrays of skyrmions
本文利用玻色子 Bott 指数研究二维无序斯格明子阵列，揭示拓扑磁振子态在玻璃相中仍可存活，但边缘态局域化被削弱。
2024-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Emergent Skyrmion Hall Effect in $d$-wave Altermagnets at Finite Temperature
School of Physics Science and Information Technology, Liaocheng University（聊城大学物理科学与信息工程学院）；School of Physics and State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学物理学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Engineering and Quantum Materials and Institute for Advanced Materials, South China Academy of Advanced Optoelectronics, South China Normal University（华南师范大学广东省量子工程与量子材料重点实验室先进材料研究院南方先进光电子研究院）
该研究发现有限温度下d波交替磁体中会涌现各向异性斯格明子霍尔效应，可通过电压控制实现ATM斯格明子的低功耗输运调控。
2026-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Thermally Driven Ratchet Motion of Skyrmion Microcrystal and Topological Magnon Hall Effect
自发涌现的手性是自然科学中一个非常重要的问题。有人认为，单向（手性）旋转的机械棘轮是禁止在热平衡，但成为可能的系统平衡。在这里，我们报告我们的发现，一个拓扑非平凡的自旋纹理称为skyrmion -一个粒子状的对象，其中自旋指向所有方向包裹一个球体-构成这样的棘轮。用Lorentz透射电子显微镜观察了Cu_2OSeO_3和MnSi薄膜中的Skyrmion晶体，发现它们在微米尺度上呈单向旋转运动。基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值模拟表明，在存在温度梯度的情况下，这种旋转仅仅是由热涨落驱动的，而在热平衡下，这种旋转是被Bohr-van Leeuwen定理所禁止的。我们发现，由skyrmion的有效磁场驱动的磁振子的旋转流引起的skyrmion旋转，因此表明磁振子可以用来控制这些自旋纹理的运动。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin waves in skyrmionic structures with various topological charges
平衡性质和局部磁振子激发拓扑不同skyrmionic纹理的影响。观察到的形状的结构和它们的取向上的晶格解释的基础上，它们的涡旋和晶体的对称性。根据不同织构之间的能量差，理解了不同织构之间的转变及其湮灭作为磁场的函数。的角动量自旋波本征模式的特征的圆柱对称结构相结合的扭曲的自旋配置，导致避免交叉的磁振子谱。的skyrmionic纹理均匀的外场的敏感性计算，揭示了大量的模式成为可检测的角动量本征模之间的杂交由于。这些发现将有助于通过实验和数值模拟来观察扭曲skyrmionic结构中的自旋波，拓宽其在磁振子器件中的可能应用范围。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Impact of the honeycomb spin-lattice on topological magnons and edge states in ferromagnetic 2D skyrmion crystals
College of Engineering and Technology, American University of the Middle East（美国中东大学工程技术学院）
研究二维铁磁Skyrmion晶体在蜂窝自旋晶格中的拓扑磁子结构与边缘态特性，揭示自旋晶格几何对磁子拓扑及边缘传输的影响。
2026-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Skyrmion inertia in synthetic antiferromagnets
我们描述了合成反铁磁体（SAF）中的磁性skyrmions的动力学，具有有限的层间耦合。由于在两个SAF层中的skyrmions的相反的回转矢量，耦合的skyrmions在与它们的速度正交的方向上达到具有空间分离的静止状态。因此，与铁磁情况相反，必然会出现瞬态状态，具有与惯性相关的有限加速度，这限制了其时间响应。这里开发的形式主义，基于两个耦合的Thiele方程，允许定量描述这种现象。与瞬态状态相关的时间常数与反铁磁耦合常数成反比。我们还表明，耦合力达到一个最大值在有限的skyrmion分离。这设置了最大速度限制，超过该限制，耦合力不能稳定束缚态。
2022-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Anatomy of fast current-induced skyrmion motion in synthetic antiferromagnets
Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学）；Zhejiang University（浙江大学）
本文揭示合成反铁磁体中斯格明子高速运动的双重机制：宏观上通过陀螺力补偿抑制斯格明子霍尔效应，微观上通过增大磁振子带隙降低阻尼，从而解释其高迁移率。
2026-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
AC current generation in chiral magnetic insulators and skyrmion motion induced by the spin Seebeck effect
我们表明，温度梯度诱导交流电流在多铁性绝缘体时，样品被嵌入在一个电路。我们还表明，热梯度可以用来移动绝缘手征磁体中的磁skyrmions：从热到冷区域的诱导磁振子流通过磁振子自旋转移力矩驱动相反方向的skyrmions。这两个结果相结合，计算skyrmion运动对交流电流产生的影响，并表明绝缘体中的skyrmion是一个很有前途的路线自旋热电子学的应用。
2014-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic skyrmion generation by reflective spin-wave focusing
我们提出了一种通过聚焦被弯曲薄膜边缘全反射的自旋波来产生磁skyrmions的方法。基于等磁振子程长原理，导出了与频率无关的抛物线型边缘轮廓。微磁模拟进行验证我们的理论设计。研究发现，在适当条件下，磁液滴首先在自旋波强度显著增强的焦点附近出现，然后转化为磁skyrmion，并伴随着拓扑电荷的变化.得到了产生Skyrmion的驱动场的振幅和频率的相图。我们的发现将有助于结合自旋电子学和磁振子学的优点设计自旋电子器件。
2021-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall nano-oscillator with oblique magnetization and Dzyaloshinskii-Moriya interaction as generator of skyrmions and nonreciprocal spin-waves
自旋霍尔振荡器是用于磁振子应用的有希望的自旋波信号源，并且可以用作超低功耗计算设备中的磁振子逻辑的构建块。在这里，我们分析和微磁学研究磁化动力学的自旋霍尔振荡器与倾斜磁化时，自旋霍尔效应和界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用同时作用。我们的主要结果是：（一）激发的非互易自旋波传播垂直于平面内的静态磁化投影，（二）Skyrmion产生纯自旋电流，（三）激发一个新的自旋波模式与螺旋空间轮廓起源于一个动态Skyrmion的gyrotropic旋转。这些结果表明，自旋霍尔振荡器可用作磁数据存储和信号处理应用中磁skyrmions和不同类型传播自旋波的发生器。
2016-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Low-lying magnon frequency comb in skymion crystals
本文提出在斯格明子晶体中利用集体回旋与呼吸模式的三波混频产生低于铁磁共振频率的低能磁振子频率梳，提升了单频微波的非线性转换效率。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological excitations in a Kagomé magnet
它在这里表明，一个Kagomé磁铁，海森堡和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致非平凡的拓扑和手征磁性。手征性--也就是左手或右手--在广泛的科学领域中是一个非常重要的概念，特别是在凝聚态物理中。反转对称性破缺将手征性与skyrmions联系起来，skyrmions是具有粒子状和拓扑性质的受保护场配置。在这里，所报道的数值模拟和理论考虑表明，磁激发的Kagomé磁铁可以都是规则的体磁振子字符，以及，具有非平凡的拓扑性质。我们还发现，在特殊情况下，skyrmions出现作为激发，具有稳定性，即使在室温下。此外，Kagomé磁体的手征磁子边缘态提供了一种有希望的方法来创建，控制和操纵Skyrmions。这在自旋电子学、磁振子学和Skyrmionics中具有应用潜力，即，用于信息存储或作为基于这些粒子的传输和控制的逻辑器件。这些粒子激发之间的碰撞被发现是弹性的skyrmion-skyrmion通道，虽然没有质量守恒的单个skyrmion。Skyrmion-antiskyrmion碰撞被发现是更复杂的，这些对象的湮灭和创建有一个明显的非本地的性质。
2014-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal generation, manipulation and detection of skyrmions
近年来，在手性磁体1 -4和非对称磁性多层膜5 -13中实现skyrmions以及它们的电操纵2，7，8，10方面取得了重大进展。同样重要的是，可以利用skyrmions的热生成，操纵和检测来构建具有集成计算14和能量收集15的原型新架构。我们还需要验证skyrmions是否可以纯粹通过加热产生16，17，以及它们由温度梯度驱动的合成运动方向是否遵循扩散或相反的磁振子自旋力矩17 -21。在这里，我们解决了这些重要的问题，在微结构器件的多层：（Ta_CoFeB_MgO）15，（Pt_CoFeB_MgO_Ta）15和（Pt_Co_Ta）15集成与片上加热器，通过使用全场软X射线显微镜。密集的skyrmions的热生成归因于在设备边缘的低能量势垒，连同热诱导的形态从条纹域skyrmions的过渡。实验观察到skyrmions从热区向冷区的单向扩散。这可以从理论上解释为来自skyrmions之间的排斥力的组合贡献，以及与magnonic自旋力矩竞争的热自旋轨道力矩17，18，20，21和熵力22。这些热产生的skyrmion可以通过测量伴随的异常能斯特电压来进一步检测。片上热电产生，操纵和检测skyrmions可以打开另一个令人兴奋的途径，使skyrmionics，并促进自旋caloritronics 15，magnonics 24和skyrmionics 3，4，12之间的跨学科研究。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angle-dependent resonant dynamics of stripes and skyrmions in Re/Co/Pt multilayers
本研究探究不同钴厚度的Re/Co/Pt多层膜的静动态磁特性，揭示斯格明子零场稳定的角度依赖规律及四种共振模式的调谐特性，为自旋电子和磁振子器件研发提供支撑。
2025-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Non-equillibrium ultrafast optical excitation as a stimulus for ultra-small field-free magnetic skyrmions in ferrimagnetic GdFeCo
本研究通过原子尺度自旋动力学模拟证明，飞秒激光加热可在非晶 GdFeCo 中于皮秒尺度产生无场超小磁性斯格明子，并揭示其稳定与调控机制。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Topological Magnon Spin Hall Effect
当磁振子通过二维磁织构时，它将经历一个源于$3\times 3$反对称规范场的虚拟磁场。到目前为止，在规范场的三个独立分量中，只有一个被发现在产生虚拟磁场中起作用，而其余两个则完全隐藏。在这项工作中，我们表明，它们是隐藏在非线性磁振子输运的磁纹理。不失一般性，我们从理论上研究了反铁磁体中的非线性磁振子-skyrmion相互作用。通过分析圆极化入射磁振子与呼吸Skyrmion之间的三磁振子过程的散射特性，预测了汇合模和分裂模的巨霍尔角。此外，我们发现，霍尔角反转其符号时，一个开关的旋向性的入射磁振子。我们称之为非线性拓扑磁振子自旋霍尔效应。我们的发现深深植根于磁振子的玻色子性质，即粒子数不守恒，这在低能费米子系统中是没有对应的，并且可能为通过非线性手段探测规范场打开大门。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast manipulation of magnetic skyrmions by microwave fields
School of Materials and Physics, China University of Mining and Technology（中国矿业大学材料科学与工程学院）；Center for Quantum Matter, School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院量子物质研究中心）
本文研究了由圆极化微波诱导的反法拉第效应驱动的磁Skyrmion惯性动力学，通过在Thiele方程中引入惯性质量项，并解析推导出微波诱导的磁场和力，揭示了连续波与脉冲激发下的不同动态模式，展示了Skyrmion惯性如何使轨迹从平滑螺旋变为多边形轨道，并揭示了系统固有弛豫动力学。
2026-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Terahertz magnon frequency comb
本文提出利用反铁磁体中自旋波与斯格明子的非线性三波混频生成太赫兹磁振子频率梳，将MFC工作频率扩展至太赫兹频段，为超快自旋电子器件和非线性磁振子学发展提供新途径。
2023-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin Inertia as a Source of Topological Magnons: Chiral Edge States from Coupled Precession and Nutation
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；University of Münster（明斯特大学）；HUN-REN Wigner Research Centre for Physics（匈牙利研究网络维格纳物理研究中心）；Budapest University of Technology and Economics（布达佩斯技术与经济大学）
研究揭示自旋惯性通过耦合预cession与nutation产生拓扑现象，通过蜂窝铁磁体示例展示拓扑间隙的打开机制，为拓扑磁性材料设计提供理论基础。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twisting and tweezing the spin wave: on vortices, skyrmions, helical waves, and the magnonic spiral phase plate
自旋波是磁有序材料的低能激发。它们是有序相稳定性分析的关键元素，具有丰富的技术应用。最近，我们发现磁性纳米线的自旋波沿传播方向可能携带一定量的轨道角动量分量。这种螺旋，除了手征，自旋波的特点是有关的自旋波相位的空间调制跨越导线。然而，用常规磁场产生和控制这种模式仍然是一个挑战。在这里，我们通过适当地合成具有不同自旋波速度的两种磁性材料，提出了\textit{magnetic}螺旋相位板的第一个建议。全数值微磁学模拟表明，尽管退磁场的结构复杂，均匀的自旋波通过螺旋相位板达到所需的扭曲和传播所需的轨道角动量进一步。虽然来自有序相的激发可能具有扭曲，但磁化本身可以由于内部场而扭曲，并形成所谓的磁涡旋。我们指出这两种类型的磁现象之间的差异，并讨论它们可能的相互作用。
2019-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-equilibrium heating path for utrafast laser-induced nucleation of skyrmion lattices
我们探讨了具有垂直磁各向异性的铁磁钴基三层膜中Skyrmion晶格的光致成核与螺旋度无关。使用原子自旋动力学模拟，我们表明，高温激发，随后的磁振子下降和非平衡弛豫，访问的超快激光激发与特定的持续时间和强度，可以导致生成一个skyrmion晶格稳定在室温下。成核窗口、拓扑密度和skyrmion极性可以另外通过外部磁场来操纵。我们的研究结果提供了深入了解skyrmionic激发在非零温度下的非平衡性质，并为其在信息技术中的应用铺平了额外的路线。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Electric-field control of collective spin excitations in Neel-type skyrmions
我们证明了电场可以通过电诱导Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用激活Neel型skyrmion晶格的三个低能本征模。特别是，我们预测的相对强度的顺时针旋转模式对逆时针旋转模式是显着增强的电激活相比，磁激活。我们还发现，电和磁激活模式服从唯一的选择规则。这些发现为未来基于skyrmion的磁振子提供了一条新的途径，可以实现对skyrmion激发的节能电操纵。
2019-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective damping enhancement in noncollinear spin structures
磁系统中的阻尼机制决定了磁振子、畴壁、磁涡旋和Skyrmion的寿命、扩散和输运性质。本文从唯象的Landau-Lifshitz-Gilbert方程出发，确定了非共线磁系统的有效阻尼参数，即共振实验中的线宽或时间分辨测量中的衰减参数。它示出了如何有效阻尼可以计算从椭圆极化的磁振子，所产生的非共线自旋安排。得出的结论是，有效阻尼大于吉尔伯特阻尼，它可能显着不同的激励模式。给出了孤立skyrmions中局域磁振子的有效阻尼的数值计算结果，参数基于Pd/Fe/Ir（111）模型型系统。
2018-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnon Landau Levels and Spin Responses in Antiferromagnets
我们研究了由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用梯度产生的规范场，提出了一个磁振子的AFM拓扑绝缘体模型。在长波长范围内，由非均匀Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用诱导的朗道能级表现出Klein-Gordon方程描述的相对论物理。自旋能斯特响应由于磁振子朗道水平的形成进行比较，在AFM绝缘体的skyrmion和涡旋-antivortex晶体相类似的拓扑响应。我们的研究表明，AFM绝缘体表现出丰富的物理拓扑磁振子激发。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-driven nonlinear skyrmion dynamics in altermagnets
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）
本研究揭示了在交替磁体中电流驱动下Skyrmion的非线性动力学特性，发现其螺旋度与电流密度平方成正比旋转，并在太赫兹范围内产生磁子频率梳。
2026-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Internal modes of a skyrmion in the ferromagnetic background in chiral magnets
最近在某些没有反转对称性的手征磁体中观察到了一种称为Skyrmion的自旋织构。所观察到的skyrmions是具有10 nm至100 nm的典型线性尺寸的扩展对象，其包含$10^3$至$10^5$自旋，并且可以响应于外部扰动而变形。弱形变的特征是内模集中在Skyrmion中心附近。内部模式的知识是至关重要的，以评估这些拓扑结构的稳定性和刚性。本文通过对动力学矩阵的数值对角化，计算了铁磁背景态下Skyrmion的内模。我们发现了磁振子连续谱下的几种内模，如对应于平移运动的模，以及不同种类的呼吸模。对于较低的磁场，内部模式的数量较大。事实上，几种模式在低场区域变得无隙，表明单个Skyrmion解决方案变得不稳定，尽管Skyrmion晶格是稳定的。另一方面，在高磁场下，只有三个内部模式存在，即使在更高的磁场下，当铁磁态是双稳态时，Skyrmion也是稳定的。我们还表明，平面外的易轴各向异性的存在下稳定的单skyrmion解决方案。最后，我们讨论了这些内部模式的阻尼和可能的实验观察的影响。
2014-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nlin.PS
Metadynamics calculations of the effect of thermal spin fluctuations on skyrmion stability
本研究采用元动力学方法计算磁性薄膜自由能面，揭示热自旋涨落对斯格明子稳定性的影响，发现低温与高温下斯格明子失稳的最低能量路径存在差异。
2023-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Spin Dynamics in Patterned Magnetic Multilayers with Perpendicular Magnetic Anisotropy
在过去的几十年里，纳米结构中的磁化动力学已经被广泛研究，纳米磁学在这段时间里发生了显着的变化，发现了新的效应，开发了许多应用，并确定了有前途的新方向。这包括磁振子学，一个新兴的研究领域，面向自旋波动力学及其应用的研究。在这种情况下，薄铁磁薄膜与垂直磁各向异性（PMA）提供了有趣的机会，研究自旋波，特别是由于面外磁化剩磁或在相对较弱的外部磁场。这是唯一的磁化配置提供各向同性的平面内自旋波传播的样品平面内，前体积静磁自旋波几何形状。各向同性色散关系在设计信号处理设备中非常重要，为直接复制从光子学到磁振子学的各种概念提供了优越的前景。类似于光子或声子晶体，它们是光电子学和声子学的构建块，磁振子晶体被认为是磁振子应用中的关键部件。最近研究了纳米点阵列和具有周期性孔阵列的结构化铁磁薄膜，通常称为基于PMA多层膜的反点晶格。新的磁振子传播的自旋波模式，开发的带隙，和限制模式，有关的性质进行了论证。此外，非平凡的磁振子带拓扑的存在已被证明。此外，PMA和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的组合导致形成手性磁化状态，包括Néel畴壁，skyrmions和skyrmionium状态。
2022-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Cooperativity in Coupled Spin--Cavity Systems
通过外加控制参量改变自旋系统的磁态，实验研究了耦合自旋-腔系统中协同效应的可调谐性。作为模型系统，我们使用Skyrmion主体材料Cu $_2$ OSeO $_3$耦合到微波谐振腔。在不同的磁相，我们测量的谐振器和磁振子模式之间的色散耦合和模型，我们的结果，通过使用输入-输出形式主义。我们的研究结果表明，通过磁场的归一化耦合率的一个很强的可调谐性，使我们能够改变磁振子-光子的合作从1到60的skyrmion晶格态的相边界。
2021-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Fingerprints of Synthetic Antiferromagnet Nanostructures with Interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
具有界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的合成反铁磁体（SAF）纳米结构可以具有拓扑上不同的自旋纹理，例如skyrmions，因此被认为是自旋电子学和磁振子应用的有希望的候选者。在这里，我们提出了全面的微磁模拟这样的材料系统，并讨论了丰富的相图，包含各种类型的磁配置。除了静态性质，我们进一步讨论了计算的磁态，其中包括个别skyrmions和skyrmionium的共振激发。最后，在磁传感应用的背景下，基于宽带铁磁共振测量的动态指纹的SAF skyrmion团簇的内部模式进行了研究和讨论。
2022-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized spin waves in isolated $kπ$ skyrmions
基于原子经典自旋模型下的Landau-Lifshitz-Gilbert方程，以Ir（111）表面的Pd/Fe双原子层为系统参数，分析了场极化背景下孤立$kπ$ skyrmion的局域磁振子模.对于增加skyrmion顺序$k$的激发模式的数量更高，包括模式与节点的径向本征函数。结果表明，在低场$2π$和$3π$ skyrmions被破坏通过连接到呼吸模式的突发不稳定性，而$1π$ skyrmions进行椭圆不稳定性。在高磁场下，由于呼吸模式的不稳定性，所有的$kπ$ skyrmion都坍缩。在低Gilbert阻尼极限下计算了自旋波的有效阻尼参数，发现它们在爆发和崩溃不稳定性的最低模处发散，而在椭圆不稳定性处不发散.结果表明，呼吸模式的$kπ$ skyrmions可能成为过阻尼在较高的吉尔伯特阻尼值。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of a magnetic skyrmionium driven by spin waves
磁性Skyrmionium是一种类似Skyrmion的结构，但净Skyrmion数为零，可以用作非易失性信息处理设备的构建块。在这里，我们研究了由传播自旋波驱动的磁性Skyrmionium的动力学。研究发现，自旋波可以有效地驱动Skyrmion运动，表现出微小的Skyrmion霍尔效应，其迁移率比相同条件下的Skyrmion要好得多。我们还表明，skyrmionium迁移率依赖于纳米轨道的宽度和阻尼系数，并可以通过外部的面外磁场控制。此外，我们还证明了自旋波驱动的Skyrmionium运动是惯性的。我们的研究结果表明，skyrmionium是一个很有前途的积木构建自旋波自旋电子器件。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twisted magnon as a magnetic tweezer
具有携带轨道角动量（OAM）的螺旋相位位错的波场已经在物理学的许多分支中实现，诸如光子、声波、电子束和中子。然而，磁振子（自旋波）$-$的OAM状态，现代磁性$-$的基石，特别是他们的影响还有待解决。在这里，我们从理论上研究了扭曲自旋波在磁性纳米柱中的产生和传播。通过证明自旋波本征模也是受限几何中OAM算符的本征态，揭示了磁振子的OAM性质。受光镊的启发，我们预测了交换耦合纳米柱$|$纳米盘异质结构中扭曲磁振子下的Skyrmion旋转，从而预测了奇异的“磁镊”效应，作为磁振子OAM操纵拓扑自旋缺陷的实际演示。我们的研究为利用磁振子的OAM自由度进行新兴的磁操纵铺平了道路。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Thermomagnonic Torques in Insulating Altermagnets
University of Nebraska（内布拉斯加大学）
研究绝缘反铁磁体中各向异性热磁扭矩的对称性控制理论，揭示了由热生成的子晶格奇 spin 电流引起的 spin-splitter 磁扭矩和由晶体对称性决定的各向异性熵扭矩，以及温度梯度下的磁纹理响应。
2026-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Bound Magnon in Magnetic Domain Wall Motion
我们报告的量子描述的磁畴壁（DW）运动下的自旋电流。束缚磁振子，这是DW的零模，被发现在DW动力学中起主导作用。束缚磁振子通过难磁化轴各向异性获得惯性，即使在自旋电流下也是自由粒子。自旋角动量从自旋流通过束缚磁振子完全转移到DW，导致DW以绝热速度运动，自旋波与DW解耦，并且自旋波没有多普勒频移。
2009-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-Tunable Skyrmions and Merons in Magnetic Nanodisks via Spatially Engineered Anisotropy
China University of Mining and Technology（中国矿业大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）；Zhejiang University（浙江大学）
该研究通过空间调控各向异性，在无DMI的非手性磁系统中稳定了斯格明子与meron拓扑自旋纹理，实现了其可控磁响应及可重构磁振子元件的应用。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boundary twists, instabilities, and creation of skyrmions and antiskyrmions
我们制定和研究的一般边界条件支配的磁化分布在具有不同性质的磁体之间的界面附近。由于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用引起的边缘附近的边界扭曲已经在[Wilson等人，B 88，214420（2013）]和[Rohart和Thiaville，Phys.Rev.B88，184422（2013）]中。我们表明，在一般情况下，边界条件导致对应于Néel，布洛赫，或中间扭曲的磁化曲线。我们将探讨如何利用这种扭曲来创建skyrmions和antiskyrmions，例如，从磁存储器应用的角度来看。为此，我们研究了各种情况下如何skyrmions和antiskyrmions可以创建界面磁化扭曲由于局部不稳定性。我们还表明，一个明智的选择Dzyaloshinskiii-Moriya张量（因此精心设计的材料）可以导致局部不稳定性产生某些类型的skyrmions或antiskyrmions。局部不稳定性出现在Bogoliubov-de-Gennes方程的解决方案描述的磁振子模式绑定到接口的椭圆。在一种考虑的情况下，由于具有适当设计的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的材料之间的界面处的不稳定性，可以创建skyrmion-antiskyrmion对。我们使用微磁学模拟来证实我们的分析预测。
2018-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge states in a two-dimensional honeycomb lattice of massive magnetic skyrmions
本文研究了二维磁skyrmions蜂窝晶格的集体动力学。通过大规模的微磁学模拟，我们发现了晶格中的Skyrmion振荡的多个手征和非手征边缘模式。非手征边缘态是由于Tamm-Shockley机制，而手征边缘态是拓扑保护结构缺陷，并根据模式频率保持不同的手征。为了解释新出现的手征边缘态的多带性质，我们推广了无质量的Thiele方程，其中包括一个二阶惯性项的skyrmion质量以及一个三阶非牛顿陀螺项，这使我们能够模拟的能带结构的skyrmion振荡。理论结果与数值模拟结果进行了比较。我们的研究结果揭示了高阶效应在强耦合Skyrmions中的重要性，有助于设计新型拓扑器件。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmionium meta-matter: a topologically heterogeneous magnetic crystal with emergent hybrid dynamics
Skyrmionium meta-matter通过拓扑异质磁性晶体实现混合动力学，为可重构磁共振和自旋电子应用提供新平台。
2025-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological magnons in a non-coplanar magnetic order on the triangular lattice
本研究发现在三角晶格上借助Kitaev相互作用与次近邻Heisenberg耦合可形成类skyrmion晶格的非共面磁有序，利用线性自旋波理论揭示了其拓扑磁子相变及热霍尔电导率的符号变化。
2024-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Non-relativistic Nambu-Goldstone modes propagating along a skyrmion line
研究了在相对论和非相对论O（3）西格玛模型中沿Skyrmion（lump）线传播的Nambu-Goldstone（NG）模或无隙模，其中非相对论O（3）模型描述各向同性海森堡铁磁体.我们证明，对于非相对论情况，存在两个具有二次色散的耦合无带隙模。除了著名的Kelvin模由两个横截Skyrmion线的平移零模组成外，我们还证明了另一个Kelvin模由一个磁振子和一个磁振子组成，即一个NG模（内部U（1）对称性自发破缺）和一个准NG模（运动方程的标度对称性自发破缺）.我们发现Noether荷的对易关系除了最近发现的两个平移之间的对易关系外，还允许在伸缩和相位旋转之间的中心扩展。只有当我们考虑准NG模式时，计数规则才与Nielsen-Chadha和Watanabe-Brauner关系一致。
2014-07-11 cond-mat.mtrl-sci hep-ph hep-th
Spin-Mechanical Inertia in Antiferromagnet
角动量守恒是自旋动力学和机械旋转相互作用的指导原则。然而，在磁化消失的反铁磁体中，需要新的基本规则来正确描述自旋力学现象。在这里，我们表明，Néel顺序动力学影响的刚体的机械运动，通过修改其惯性张量存在强磁晶各向异性。当考虑磁振子激发时，这种效应取决于温度。这种自旋-机械惯性可以在小尺度上产生可测量的结果。
2017-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnon spectrum of the helimagnetic insulator Cu2OSeO3
手性磁体中复杂的低温有序态通常由多种磁相互作用之间的竞争控制。手征晶格的多铁性Cu2OSeO3成为第一种绝缘的螺旋磁材料，在这种材料中建立了一种长程序的拓扑稳定的自旋涡旋，称为skyrmions。在这里，我们采用国家的最先进的非弹性中子散射（INS），以了解整个三维自旋激发光谱的Cu2OSeO3在很宽的能量范围。不同类型的高和低能量色散磁振子模式分开的广泛的能隙观察到的良好协议与先前提出的微观理论的基础上的模型纠缠Cu 4四面体。我们的INS数据与模型自旋动力学计算的基础上，这些理论建议的比较，使一个准确的定量验证的基本磁相互作用的Cu2OSeO3是必不可少的了解其丰富的低温磁有序相。
2015-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent reactance induced by the deformation of a current-driven skyrmion lattice
本研究在MnSi中观测到电流驱动斯格明子晶格形变产生的涌现电抗，揭示内部形变自由度对高效产生涌现电场的关键作用。
2025-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Moire Magnets and Topological Magnons: Applications to Twisted Bilayer CrI3
我们发展了一个全面的扭曲双层磁性理论。从二维蜂窝状磁体CrI 3的第一性原理计算出发，我们构造了一个通用的自旋模型，它代表了一大类扭曲双层磁系统.利用Monte-Carlo方法，我们发现了许多在以往的理论和实验研究中被忽略的非共线磁序和拓扑磁振子。作为扭转角的函数，共线磁序经历了向非共线磁序和磁畴相的相变。在磁畴相，我们发现，空间变化的层间耦合产生的磁skyrmions，即使在没有的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。此外，我们通过建立莫尔磁铁的场论模型，描述了磁相变的临界现象。我们的连续模型很好地解释了在数值模拟中观察到的相变的性质。最后，我们对磁振子激发的拓扑性质进行了分类。各相的磁振子具有不同的质量隙，具有不同的物理起源。在共线铁磁序中，出现高阶拓扑磁振子绝缘体相。它是磁子系统中高阶拓扑相的一个独特例子，因为它不要求相互作用的非共线序或非对称形式。在磁畴阶段，磁振子沿畴壁局域化，形成一维拓扑边缘模。当封闭的畴壁变形为开放的网络时，受限的边缘模扩展形成拓扑磁振子的网络模型。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
